JPH0787284A - 2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法 - Google Patents
2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法Info
- Publication number
- JPH0787284A JPH0787284A JP5253667A JP25366793A JPH0787284A JP H0787284 A JPH0787284 A JP H0787284A JP 5253667 A JP5253667 A JP 5253667A JP 25366793 A JP25366793 A JP 25366793A JP H0787284 A JPH0787284 A JP H0787284A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実効解像度を確保しつつ暗電流に起因するオ
フセット出力の補正がなされる2次元イメ−ジセンサを
提供する。 【構成】 黒基準用受光素子6は行方向おいて、受光素
子5の1個おき配置されると共に、1行おきに受光素子
5だけの行となるように配置される一方、補正回路4に
おいては、黒基準用受光素子6の周辺に位置する8個の
受光素子の画素信号から所定の演算式によって黒基準用
受光素子6の位置における画素信号の補間値が算出され
るようになっている。
フセット出力の補正がなされる2次元イメ−ジセンサを
提供する。 【構成】 黒基準用受光素子6は行方向おいて、受光素
子5の1個おき配置されると共に、1行おきに受光素子
5だけの行となるように配置される一方、補正回路4に
おいては、黒基準用受光素子6の周辺に位置する8個の
受光素子の画素信号から所定の演算式によって黒基準用
受光素子6の位置における画素信号の補間値が算出され
るようになっている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ファクシミ
リ、スキャナ、ディジタル複写機等の画像入力素子とし
て用いられる2次元イメ−ジセンサに係り、特に、実効
解像度の改良に関する。
リ、スキャナ、ディジタル複写機等の画像入力素子とし
て用いられる2次元イメ−ジセンサに係り、特に、実効
解像度の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、受光素子を1次元又は2次元に配
設してなるイメ−ジセンサにおけるランダムノイズ及び
暗電流によるオフセット出力を補正する技術としては、
例えば、暗基準信号出力用素子を受光素子の間に配設
し、受光素子の出力信号から隣接する暗基準信号出力用
素子の出力信号を差し引くことで、暗基準信号によるオ
フセット出力の補正を行うようにしたものが公知となっ
ている(例えば、特開昭63−114253号公報参
照)。
設してなるイメ−ジセンサにおけるランダムノイズ及び
暗電流によるオフセット出力を補正する技術としては、
例えば、暗基準信号出力用素子を受光素子の間に配設
し、受光素子の出力信号から隣接する暗基準信号出力用
素子の出力信号を差し引くことで、暗基準信号によるオ
フセット出力の補正を行うようにしたものが公知となっ
ている(例えば、特開昭63−114253号公報参
照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
イメ−ジセンサにおいては、暗基準信号出力用素子が各
受光素子の間に設けられているので、その分、各受光素
子間のピッチを小さくするにも限界があり、その結果解
像度の低下を招くという問題があった。
イメ−ジセンサにおいては、暗基準信号出力用素子が各
受光素子の間に設けられているので、その分、各受光素
子間のピッチを小さくするにも限界があり、その結果解
像度の低下を招くという問題があった。
【0004】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、実効解像度を確保しつつ暗電流に起因するオフセッ
ト出力の補正がなされる2次元イメ−ジセンサを提供す
るものである。
で、実効解像度を確保しつつ暗電流に起因するオフセッ
ト出力の補正がなされる2次元イメ−ジセンサを提供す
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る2次元イメ−ジセンサは、複数の受光素子を2次元に
配列すると共に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を
複数の受光素子毎に周期的に配設すると共に、前記黒基
準用受光素子の周辺に位置する少なくとも1個の受光素
子の信号値を基に所定の補間演算式に基づいて前記黒基
準用受光素子の位置における補間値を算出する補間値算
出手段を設けてなるものである。請求項2記載の発明に
係る画素信号の補間方法は、複数の受光素子を2次元に
配列すると共に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を
複数の受光素子毎に周期的に配設してなる2次元イメ−
ジセンサにおける画素信号の補間方法であって、前記黒
基準用受光素子の周囲に位置する少なくとも1個の受光
素子の画素信号値を基に予め定めた演算式により算出し
た値を前記黒基準用受光素子の位置における画素信号の
補間値とするものである。
る2次元イメ−ジセンサは、複数の受光素子を2次元に
配列すると共に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を
複数の受光素子毎に周期的に配設すると共に、前記黒基
準用受光素子の周辺に位置する少なくとも1個の受光素
子の信号値を基に所定の補間演算式に基づいて前記黒基
準用受光素子の位置における補間値を算出する補間値算
出手段を設けてなるものである。請求項2記載の発明に
係る画素信号の補間方法は、複数の受光素子を2次元に
配列すると共に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を
複数の受光素子毎に周期的に配設してなる2次元イメ−
ジセンサにおける画素信号の補間方法であって、前記黒
基準用受光素子の周囲に位置する少なくとも1個の受光
素子の画素信号値を基に予め定めた演算式により算出し
た値を前記黒基準用受光素子の位置における画素信号の
補間値とするものである。
【0006】
【作用】黒基準用受光素子が設けられた位置において
は、通常の画素信号は得られないので、なんら手当てを
施さなければ、その分解像度が低下することとなるが、
本発明においては、黒基準用受光素子の周囲に位置する
受光素子の画素信号値を基に補間値を算出し、黒基準用
受光素子の位置における画素信号とするようにしたの
で、実質的に黒基準用受光素子の位置に通常の受光素子
が位置すると殆ど変わるところがなく、そのため、解像
度の低下を回避することができることとなるものであ
る。
は、通常の画素信号は得られないので、なんら手当てを
施さなければ、その分解像度が低下することとなるが、
本発明においては、黒基準用受光素子の周囲に位置する
受光素子の画素信号値を基に補間値を算出し、黒基準用
受光素子の位置における画素信号とするようにしたの
で、実質的に黒基準用受光素子の位置に通常の受光素子
が位置すると殆ど変わるところがなく、そのため、解像
度の低下を回避することができることとなるものであ
る。
【0007】
【実施例】以下、図1乃至図3を参照しつつ、本発明に
係る2次元イメ−ジセンサについて説明する。ここで、
図1は本発明に係る2次元イメ−ジセンサの一実施例を
示す主要部の構成図、図2は図1の点線円Aの部分拡大
図、図3は他の実施例を示す主要部の構成図である。こ
の2次元イメ−ジセンサは、アレイ部1と、走査回路2
と、デ−タ読取回路3と、補間値算出手段としての補正
回路4と、を主な構成要素としてなるものである。アレ
イ部1は、複数の受光素子5及び黒基準用受光素子6を
行方向(図1において紙面左右方向)及び列方向(図1
において紙面上下方向)に2次元に配列してなるもの
で、同一の行に配設された受光素子5及び黒基準用受光
素子6は、走査回路2に接続された同一の走査線7に接
続されている。また、同一の列に配列された受光素子5
及び黒基準用受光素子6は、同一のデ−タ線8に接続さ
れており、このデ−タ線8は、デ−タ読取回路3の入力
側に接続されている。
係る2次元イメ−ジセンサについて説明する。ここで、
図1は本発明に係る2次元イメ−ジセンサの一実施例を
示す主要部の構成図、図2は図1の点線円Aの部分拡大
図、図3は他の実施例を示す主要部の構成図である。こ
の2次元イメ−ジセンサは、アレイ部1と、走査回路2
と、デ−タ読取回路3と、補間値算出手段としての補正
回路4と、を主な構成要素としてなるものである。アレ
イ部1は、複数の受光素子5及び黒基準用受光素子6を
行方向(図1において紙面左右方向)及び列方向(図1
において紙面上下方向)に2次元に配列してなるもの
で、同一の行に配設された受光素子5及び黒基準用受光
素子6は、走査回路2に接続された同一の走査線7に接
続されている。また、同一の列に配列された受光素子5
及び黒基準用受光素子6は、同一のデ−タ線8に接続さ
れており、このデ−タ線8は、デ−タ読取回路3の入力
側に接続されている。
【0008】この実施例においては、黒基準用受光素子
6が設けられた行と、黒基準用受光素子6が設けられて
いない行とが1行おきとなっており、黒基準用受光素子
6が設けられた行においては、受光素子5と黒基準用受
光素子6とが1個おきに交互に配置されている。したが
って、1個の黒基準用受光素子6を中心にしてみると、
図2に示されるように、その周囲には8個の受光素子5
が配設された状態となっている。ここで、黒基準用受光
素子6は、通常の受光素子の受光面を遮光して暗電流の
みが出力されるようにしてあるもので、図1において
は、矩形に斜線を施して表されている。
6が設けられた行と、黒基準用受光素子6が設けられて
いない行とが1行おきとなっており、黒基準用受光素子
6が設けられた行においては、受光素子5と黒基準用受
光素子6とが1個おきに交互に配置されている。したが
って、1個の黒基準用受光素子6を中心にしてみると、
図2に示されるように、その周囲には8個の受光素子5
が配設された状態となっている。ここで、黒基準用受光
素子6は、通常の受光素子の受光面を遮光して暗電流の
みが出力されるようにしてあるもので、図1において
は、矩形に斜線を施して表されている。
【0009】そして、走査回路2によっていずれかの走
査線7に所定の電圧が印加されることによって走査線7
が選択された状態となると、その選択された走査線7に
接続された黒基準用受光素子6を含めた全ての受光素子
5が動作状態となり、デ−タ線8を介して各受光素子5
で発生した画素信号が一斉にデ−タ読取回路3へ出力さ
れ、デ−タ読取回路3からは画素毎に時系列的に補正回
路4へ画素信号が出力されるようになっている。補正回
路4は次述するようにデ−タ読取回路3から出力された
画素信号について、黒基準用受光素子6の位置における
画素信号の補間値及び暗電流オフセット出力の補正を行
うものである。
査線7に所定の電圧が印加されることによって走査線7
が選択された状態となると、その選択された走査線7に
接続された黒基準用受光素子6を含めた全ての受光素子
5が動作状態となり、デ−タ線8を介して各受光素子5
で発生した画素信号が一斉にデ−タ読取回路3へ出力さ
れ、デ−タ読取回路3からは画素毎に時系列的に補正回
路4へ画素信号が出力されるようになっている。補正回
路4は次述するようにデ−タ読取回路3から出力された
画素信号について、黒基準用受光素子6の位置における
画素信号の補間値及び暗電流オフセット出力の補正を行
うものである。
【0010】補正回路4において行われる補正の内、先
ず、画素信号の補間値の算出について説明すれば、1個
の黒基準用受光素子6の周囲には、図2に示されるよう
に8個の受光素子P11,P12,P13,P21,P23,P3
1,P32,P33が位置しているので、これら8個の受光
素子P11,P12,P13,P21,P23,P31,P32,P33
の画素信号を補間デ−タとして用いる。すなわち、便宜
上、各受光素子の符号P11,P12,P13,P21,P23,
P31,P32,P33を出力信号値とし、黒基準用受光素子
6の位置における補間値をDとすれば、補正回路4にお
いては、D=((P12+P21+P23+P32)×√2+
(P11+P13+P31+P33))/(4+4√2)の演算
が行われる。そして、この補間値を、黒基準用受光素子
6の位置における画素信号として、この後の、画像処理
に用いることによって黒基準用受光素子6の位置に実質
的に通常の受光素子5が配置されたと略変わることがな
く、黒基準用受光素子6を設けたことによる解像度の低
下を回避できることとなる。
ず、画素信号の補間値の算出について説明すれば、1個
の黒基準用受光素子6の周囲には、図2に示されるよう
に8個の受光素子P11,P12,P13,P21,P23,P3
1,P32,P33が位置しているので、これら8個の受光
素子P11,P12,P13,P21,P23,P31,P32,P33
の画素信号を補間デ−タとして用いる。すなわち、便宜
上、各受光素子の符号P11,P12,P13,P21,P23,
P31,P32,P33を出力信号値とし、黒基準用受光素子
6の位置における補間値をDとすれば、補正回路4にお
いては、D=((P12+P21+P23+P32)×√2+
(P11+P13+P31+P33))/(4+4√2)の演算
が行われる。そして、この補間値を、黒基準用受光素子
6の位置における画素信号として、この後の、画像処理
に用いることによって黒基準用受光素子6の位置に実質
的に通常の受光素子5が配置されたと略変わることがな
く、黒基準用受光素子6を設けたことによる解像度の低
下を回避できることとなる。
【0011】ここで、上述の演算式の物理的意味につい
て説明する。先ず、受光素子5及び黒基準用受光素子6
は、行方向及び列方向で等間隔に配置されているとの前
提の基で、図2における黒基準受光素子6と各受光素子
との位置関係を考えると、受光素子P11,P13,P31,
P33は正方形の4隅に、黒基準用受光素子6は正方形の
中心点に、それぞれ位置することとなる。また、受光素
子P12,P21,P23,P32は、正方形の各辺の中点に位
置することとなる。したがって、黒基準用受光素子6と
受光素子P12,P21,P23,P32(正方形の各辺の中点
に位置する受光素子)との間隔を1とすると、黒基準用
受光素子6と受光素子P11,P13,P31,P33(正方形
の4隅に位置する受光素子)との間隔は、2の平方根と
なる。先の補間値Dを求める式において、P12,P21,
P23,P32の各値の総和に2の平方根を乗算したのは、
上述したような位置関係に基づいていわゆる重み付けを
行ったものである。また、同式において(4+4√2)
は、黒基準用受光素子6の周囲の8個の受光素子の値P
11,P12,P13,P21,P23,P31,P32,P33が全て
1であるとして、(P12+P21+P23+P32)×√2+
(P11+P13+P31+P33)を求めた際の値に相当し、
この値を除数とすることは、正規化することを意味する
ものである。
て説明する。先ず、受光素子5及び黒基準用受光素子6
は、行方向及び列方向で等間隔に配置されているとの前
提の基で、図2における黒基準受光素子6と各受光素子
との位置関係を考えると、受光素子P11,P13,P31,
P33は正方形の4隅に、黒基準用受光素子6は正方形の
中心点に、それぞれ位置することとなる。また、受光素
子P12,P21,P23,P32は、正方形の各辺の中点に位
置することとなる。したがって、黒基準用受光素子6と
受光素子P12,P21,P23,P32(正方形の各辺の中点
に位置する受光素子)との間隔を1とすると、黒基準用
受光素子6と受光素子P11,P13,P31,P33(正方形
の4隅に位置する受光素子)との間隔は、2の平方根と
なる。先の補間値Dを求める式において、P12,P21,
P23,P32の各値の総和に2の平方根を乗算したのは、
上述したような位置関係に基づいていわゆる重み付けを
行ったものである。また、同式において(4+4√2)
は、黒基準用受光素子6の周囲の8個の受光素子の値P
11,P12,P13,P21,P23,P31,P32,P33が全て
1であるとして、(P12+P21+P23+P32)×√2+
(P11+P13+P31+P33)を求めた際の値に相当し、
この値を除数とすることは、正規化することを意味する
ものである。
【0012】尚、上述の補間値を求める演算式に代えて
簡易な補間値の算出式として、D=(P12+P21+P23
+P32)/4を用いるようにしてもよい。ここでは、黒
基準用受光素子6の周囲の4つの受光素子5の画素信号
の単純平均を補間値とするもので、4つの画素信号とし
ては、黒基準用受光素子6の周囲に均等な距離間隔を有
して配置された受光素子5のものであればよいので、本
実施例の場合、上記画素信号の他に、P11,P13,P3
1,P33の単純平均を補間値としてもよい。さらに、補
間値の簡易な算出式として、D=Pmn(1≦m ≦3,1
≦n ≦3)を用いるようにしてもよい。すなわち、この
場合は、黒基準受光素子6の周囲の受光素子5の内の1
つの画素信号を補間値とするものである。一方、暗電流
に伴うオフセット出力補正は、従来と同様に受光素子5
の出力信号から隣接する黒基準用受光素子6の出力信号
を減算することにより行われる。
簡易な補間値の算出式として、D=(P12+P21+P23
+P32)/4を用いるようにしてもよい。ここでは、黒
基準用受光素子6の周囲の4つの受光素子5の画素信号
の単純平均を補間値とするもので、4つの画素信号とし
ては、黒基準用受光素子6の周囲に均等な距離間隔を有
して配置された受光素子5のものであればよいので、本
実施例の場合、上記画素信号の他に、P11,P13,P3
1,P33の単純平均を補間値としてもよい。さらに、補
間値の簡易な算出式として、D=Pmn(1≦m ≦3,1
≦n ≦3)を用いるようにしてもよい。すなわち、この
場合は、黒基準受光素子6の周囲の受光素子5の内の1
つの画素信号を補間値とするものである。一方、暗電流
に伴うオフセット出力補正は、従来と同様に受光素子5
の出力信号から隣接する黒基準用受光素子6の出力信号
を減算することにより行われる。
【0013】次に、第2の実施例について図3を参照し
つつ説明する。尚、図1に示された実施例と同一の構成
要素については、同一の符号を付してその説明を省略
し、以下、異なる点を中心に説明する。この第2の実施
例は、黒基準用受光素子6の配置を違えたもので、黒基
準用受光素子6を設ける行を2行おきとする一方、1行
における黒基準用受光素子6の配置を受光素子5の2つ
おきにしたものである。尚、補間値の算出は、上述した
第1の実施例と同様に黒基準用受光素子6の周囲の8個
の受光素子5の画素信号を基に行う点においては変わる
ところはない。黒基準用受光素子6の配置は、本実施例
に示されたものに限られる必要はなく、アレイ部1にお
ける温度分布等による暗電流のばらつきがあっても十分
なオフセット出力補正を成し得る範囲であれば、他にも
変形可能である。
つつ説明する。尚、図1に示された実施例と同一の構成
要素については、同一の符号を付してその説明を省略
し、以下、異なる点を中心に説明する。この第2の実施
例は、黒基準用受光素子6の配置を違えたもので、黒基
準用受光素子6を設ける行を2行おきとする一方、1行
における黒基準用受光素子6の配置を受光素子5の2つ
おきにしたものである。尚、補間値の算出は、上述した
第1の実施例と同様に黒基準用受光素子6の周囲の8個
の受光素子5の画素信号を基に行う点においては変わる
ところはない。黒基準用受光素子6の配置は、本実施例
に示されたものに限られる必要はなく、アレイ部1にお
ける温度分布等による暗電流のばらつきがあっても十分
なオフセット出力補正を成し得る範囲であれば、他にも
変形可能である。
【0014】本実施例においては、黒基準用受光素子6
の周囲の受光素子5の画素デ−タを基に補間値を求める
補正回路4を設ける構成とすることにより、この補正回
路4で算出された値を黒基準用受光素子6の位置におけ
る画素信号の値とすることができるので、黒基準用受光
素子6を設けたことによる解像度の低下を防ぎ、実効的
に解像度の向上が図られることとなる。
の周囲の受光素子5の画素デ−タを基に補間値を求める
補正回路4を設ける構成とすることにより、この補正回
路4で算出された値を黒基準用受光素子6の位置におけ
る画素信号の値とすることができるので、黒基準用受光
素子6を設けたことによる解像度の低下を防ぎ、実効的
に解像度の向上が図られることとなる。
【0015】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
2次元イメ−ジセンサにおいて、黒基準用受光素子の位
置における補間値が、黒基準用受光素子周辺に位置する
受光素子の画素信号値を基に算出されるような構成とす
ることにより、この補間値をもって黒基準用受光素子の
位置における画素信号とすることができ、あたかもその
位置に通常の受光素子が配置されたと略等価な状態を得
ることができることとなるので、黒基準用受光素子を設
けたことによる解像度の低下を回避しつつ黒基準用受光
素子の出力信号を利用した従来と同様の暗電流オフセッ
ト補正を行うことができ、良好な画像を再現することが
できることとなるという効果を奏するものである。
2次元イメ−ジセンサにおいて、黒基準用受光素子の位
置における補間値が、黒基準用受光素子周辺に位置する
受光素子の画素信号値を基に算出されるような構成とす
ることにより、この補間値をもって黒基準用受光素子の
位置における画素信号とすることができ、あたかもその
位置に通常の受光素子が配置されたと略等価な状態を得
ることができることとなるので、黒基準用受光素子を設
けたことによる解像度の低下を回避しつつ黒基準用受光
素子の出力信号を利用した従来と同様の暗電流オフセッ
ト補正を行うことができ、良好な画像を再現することが
できることとなるという効果を奏するものである。
【図1】 本発明に係る2次元イメ−ジセンンサの一実
施例における主要部の構成図である。
施例における主要部の構成図である。
【図2】 図1の点線円Aの部分拡大図である。
【図3】 他の実施例における主要部の構成図である。
1…アレイ部、 4…補正回路、 5…受光素子、 6
…黒基準用受光素子、7…走査線、 8…デ−タ線
…黒基準用受光素子、7…走査線、 8…デ−タ線
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の受光素子を2次元に配列すると共
に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を複数の受光素
子毎に周期的に配設すると共に、前記黒基準用受光素子
の周辺に位置する少なくとも1個の受光素子の信号値を
基に所定の補間演算式に基づいて前記黒基準用受光素子
の位置における補間値を算出する補間値算出手段を設け
てなることを特徴とする2次元イメ−ジセンサ。 - 【請求項2】 複数の受光素子を2次元に配列すると共
に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を複数の受光素
子毎に周期的に配設してなる2次元イメ−ジセンサにお
ける画素信号の補間方法であって、前記黒基準用受光素
子の周囲に位置する少なくとも1個の受光素子の画素信
号値を基に予め定めた演算式により算出した値を前記黒
基準用受光素子の位置における画素信号の補間値とする
ことを特徴とする画素信号の補間方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5253667A JPH0787284A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5253667A JPH0787284A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0787284A true JPH0787284A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17254506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5253667A Pending JPH0787284A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0787284A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002101343A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Toshiba Medical System Co Ltd | X線平面検出器及びx線診断システム |
US6822211B2 (en) | 2000-06-30 | 2004-11-23 | Minolta Co., Ltd. | Solid-state image-sensing device |
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-
1993
- 1993-09-17 JP JP5253667A patent/JPH0787284A/ja active Pending
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